Les ingénieurs ont développé une classe de structures en origami qui se déroulent en un seul mouvement en douceur pour créer des formes de fleurs, qui pourraient avoir des applications dans l'espace
Les conceptions de «floraison» en origami se plient en formes de fleurs
Une nouvelle famille de formes d'origami qui se déroulent comme des pétales de fleurs pourraient être utilisées pour concevoir des structures plus efficaces dans l'espace, comme les télescopes ou les panneaux solaires.
Les structures d'origami, basées sur l'art japonais de pliage de papier, sont utilisées par les ingénieurs car elles peuvent être stockées de manière compacte, mais s'ouvriront ensuite dans des formes beaucoup plus grandes. Cependant, ces modèles d'origami ne peuvent pas toujours être facilement emballés et sont souvent complexes à se dérouler, où une étape échouée peut empêcher le déploiement de la structure entière.
Maintenant, Larry Howell à l'Université Brigham Young dans l'Utah et ses collègues ont trouvé une nouvelle famille de formes d'origami qu'ils appellent des motifs de floraison qui se déroulent en un seul mouvement pour créer une structure de type bol, ressemblant à une fleur. «Nous sommes en mesure de faire de nouvelles choses qui n'ont jamais été faites auparavant, mais en même temps, nous créons ces belles formes», explique Howell.
Bien que quelques cas de modèles de floraison soient auparavant connus pour les amateurs et les chercheurs d'origami, Howell et son équipe ont réalisé qu'ils appartenaient à une plus grande classe de formes avec des caractéristiques communes: un centre de polygone entouré de plis identiques et symétriques qui se déroulent en un mouvement lisse d'un disque plat et mince à une forme tridimensionnelle bien plus grande, courbe et tridimensionnelle.
Après avoir classé différentes variantes de motif de floraison et procédé à une explication mathématique de leur fonctionnement, les chercheurs ont construit des versions fonctionnelles en utilisant des matériaux de différentes épaisseur, comme des panneaux en plastique ou en acrylique épais, et ont montré que chaque forme se déroulait toujours de manière fiable.
Être capable de se dérouler en un seul coup pourrait être un avantage pour les structures spatiales car elle réduit les chances de ruiner de mal toute la procédure, explique Michael Bartlett à Virginia Tech. «Tout doit aller bien. S'il y a un lien faible dans la chaîne, le tout échoue», dit-il. « Lorsque je regarde ces (motifs de floraison) se dérouler, vous pouvez voir qu'il n'a pas nécessairement à faire une chose après l'autre pour qu'il atteigne son déploiement maximal. »
Les télescopes spatiaux sont souvent obligés d'utiliser des miroirs relativement plats pour leurs observations, mais les formes incurvées des motifs de floraison pourraient être utilisées pour déployer des plats plus comme certains télescopes à base de terre, qui produisent des images plus précises, explique Howell.
Avoir un modèle mathématique sur la façon dont ces modèles de floraison se déroulent pourraient également aider les chercheurs à concevoir plus rapidement les structures en origami de travail, explique Jamie Paik au Suisse Federal Institute of Technology de Lausanne. « Vous pouvez faire une meilleure prédiction de ce à quoi pourrait ressembler une invention potentielle, ou si cela en vaut la peine, ou si vous devez aller dans une direction différente. »
